سوئیچ کوانتومی برای مشاهده اجسام در مقیاس‌نانومتری

تاریخ : ۱۶ بهمن, ۱۳۹۶

تعداد بازدید : ۵۷

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

پژوهشگران آلمانی سوئیچ کوانتومی ساختند که با استفاده از آن می‌توان قدرت تفکیک تصویربرداری نوری را افزایش داد. در این روش با استفاده از نوعی لیزر و نقاط کوانتومی سوئیچی برای تصویربرداری از اجسام نانومقیاس با استفاده از میکروسکوپ نوری ساخته می‌شود.

محققان دانشگاه روهر بوخوم و دانشگاه بازل موفق به ارائه سوئیچی شدند که با استفاده از آن می‌توان قدرت تفکیک آنالیز میکروسکوپی سامانه حالت جامد را افزایش داده و به 30 نانومتر می‌رساند.
میکروسکوپ نوری به دانشمندان کمک می‌کند تا اجسام بسیار کوچک را مشاهده کنند اما این کار معمولا با محدودیت‌هایی روبرو است. به دلیل وجود پدیده پراش، مشاهده اجسام کوچک‌تر از طول موج نور، با مشکلاتی روبرو است از این رو دیدن اجسام کوچکتر از 100 نانومتر با این روش ممکن نیست و تصویر کاملا مات دیده می‌شود.
میکروسکوپ نوری روبشی میدان نزدیک، با استفاده از پراش نور یک جسم کوچک در سطح، امکان تصویربرداری را ممکن می‌سازد اما این روش نیز محدودیت‌هایی دارد.
محدودیت پراش آبه نیز توسط استفان هال حل شد که برای این کار در سال 2014 جایزه نوبل دریافت کرد. او از پالس‌های لیزر و مولکول فلورسانت که خاموش و روشن می‌شدند، امکان تصویربرداری از نمونه‌های زیستی را فراهم کرد و با این کار قدرت تفکیک چند برابر بهتر از قبل شد.
این گروه تحقیقاتی در این پروژه موفق شدند این کار را روی سامانه‌های حالت جامد انجام دهند که این کار با اتم‌های مصنوعی موسوم به نقاط کوانتومی صورت گرفت. نقاط کوانتومی به دلیل ابعاد کوچک، می‌توانند الکترون را در سطوح انرژی ویژه‌ای نگه دارند.
در این پروژه محققان سوئیچ نوری برای کنترل اتم‌های مصنوعی در سطح کوانتومی ساختند. آنها از پالس لیزر چشمک‌زن استفاده کردند و موفق شدند با تقلید از فرآیندی موسوم به پاساژ آدیاباتیک، سطح انرژی الکترون در نقاط کوانتومی را به صورت کنترل شده تغییر دهند. در نتیجه سوئیچ را می‌توان در سطح کوانتومی کنترل کرد. این راهبرد منجر به افزایش قدرت تفکیک تصویربرداری شد.
این نقاط کوانتومی درون بلور نیمه‌هادی ویژه‌ای قرار داده می‌شود تا از بتوان اطمینان حاصل کرد که فوتون‌های منفرد برای تصویربرداری با نرخ مناسب ایجاد می‌شود.
این سوئیچ کوانتومی می‌توان تصویربرداری با روش استفان هال را یک گام دیگر به جلو ببرد.

منبع : https://www.azooptics.com/News.aspx?newsID=23671

نظر شما
نظرسنجی